3 O Framework Ruby on Rails - Projetos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CURSO DE BACHARELADO EM SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
INTEGRAÇÃO DE BIBLIOTECAS JAVA EM APLICAÇÃO
DESENVOLVIDA COM O FRAMEWORK RUBY ON RAILS
AUTORES
DANNY PEREIRA MATTOS
FRANCIS NOVELLO SANTOS
Orientador(a):
FRANK AUGUSTO SIQUEIRA, DR.
Florianópolis, 14 de maio de 2009.
INTEGRAÇÃO DE BIBLIOTECAS JAVA EM
APLICAÇÃO DESENVOLVIDA COM O
FRAMEWORK RUBY ON RAILS
Trabalho de conclusão de curso apresentado
como requisito parcial para obtenção do título
de Bacharel em Sistemas de Informação pela
Universidade Federal de Santa Catarina
Prof. Frank Augusto Siqueira - Orientador
DANNY PEREIRA MATTOS
FRANCIS NOVELLO SANTOS
INTEGRAÇÃO DE BIBLIOTECAS JAVA EM APLICAÇÃO
DESENVOLVIDA COM O FRAMEWORK RUBY ON RAILS
Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito parcial para obtenção do título de
Bacharel em Sistemas de Informação pela Universidade Federal de Santa Catarina
___________________________________
Orientador: Prof. Frank Augusto Siqueira, Dr.
Universidade Federal de Santa Catarina
[email protected]
Banca examinadora
___________________________________
Prof. Antônio Carlos Mariani
Universidade Federal de Santa Catarina
[email protected]
___________________________________
Prof. Leandro José Komosinski, Dr.
Universidade Federal de Santa Catarina
[email protected]
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SUMÁRIO
Lista de figuras ......................................................................................................... 6
Lista de tabelas.......................................................................................................... 7
1 Introdução ............................................................................................................. 10
1.1 Motivação ...................................................................................................................... 10
1.2 Objetivos do Trabalho .....................................................................................................11
1.3 Justificativa .....................................................................................................................11
1.4 Metodologia ................................................................................................................... 12
1.5 Organização do texto ..................................................................................................... 12
2 Comparação entre as Linguagens de Programação Java e Ruby ................... 13
2.1 Ruby .............................................................................................................................. 13
2.2 Java ............................................................................................................................... 14
2.3 Diferenças básicas entre as linguagens ......................................................................... 15
3 O Framework Ruby on Rails ............................................................................... 18
3.1 Principais Características .............................................................................................. 18
3.2 Origem ........................................................................................................................... 19
3.3 Componentes ................................................................................................................ 19
3.4 Conceitos ....................................................................................................................... 20
3.5 Escalabilidade ................................................................................................................ 21
3.6 Uso do Padrão MVC (Model-View-Controller) no Rails .................................................. 22
4 Integração de código fonte ruby e java utilizando o interpretador JRuby ...... 23
4.1 Spring Framework ......................................................................................................... 25
4.2 Java Message Service (JMS) ........................................................................................ 26
5 Arquitetura da aplicação ...................................................................................... 28
5.1 Camada Model (Modelos) .............................................................................................. 29
5.2 Camada Controller (Controladores) ............................................................................... 30
5.3 Camada View (Visualização) ......................................................................................... 30
6 A bibliotecas da linguagem java utilizadas na aplicação ................................. 33
6.1 APIS para processamento de XML em Java .................................................................. 33
6.2 API StAX ........................................................................................................................ 34
6.3 API JNA ......................................................................................................................... 37
6.4 APIS JBoleto e JBarCodeBean ...................................................................................... 37
6.5 API iText ........................................................................................................................ 39
7 Desenvolvimento da Aplicação ........................................................................... 41
7.1 Aplicação ....................................................................................................................... 41
7.2 Geração da estrutura inicial da aplicação no padrão MVC utilizando o Rails ................. 43
7.3 Integração com a API StAX ........................................................................................... 43
7.4 Integração com a API JNA ............................................................................................. 47
7.5 Autenticação com JNA ................................................................................................... 48
7.6 Obtenção do Status do Servidor com JNA ..................................................................... 48
7.7 Integração com as APIS JBoleto, JbarCodeBean e iText ............................................... 49
8 Conclusão ............................................................................................................. 53
8.1 Objetivos alcançados ..................................................................................................... 54
8.2 Trabalhos futuros ........................................................................................................... 54
Referências Bibiográficas ...................................................................................... 56
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Modelo MVC do Ruby on Rails.
Figura 2: Módulo para integração do Spring.
Figura 3: Controlador do Ruby acessando um bean do Spring.
Figura 4: Arquitetura do Ruby on Rails
Figura 5: Diagrama de Classes da aplicação
Figura 6: Fluxo Principal da Aplicação. Mostra o caminho percorrido pelo usuário ao adquirir
um produto em nossa loja virtual e quais linguagens e APIs estão sendo utilizadas nas
principais etapas processo.
Figura 7: Fluxo da parte administrativa da aplicação. Demonstra as ações possíveis para um
administrador do sistema e quais as linguagens e APIs utilizadas em cada funcionalidade.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Tabela comparativa entre as APIs de processamento de XML em Java.
Tabela 2 – Tabela com algumas classes do JBoleto.
RESUMO
A crescente demanda por novas aplicações fez com que a agilidade e a simplicidade se
tornassem peças fundamentais no processo de desenvolvimento de software.
Ruby surgiu como uma linguagem de programação extremamente prática e, juntamente
com o framework Ruby on Rails, formou uma das mais poderosas e ágeis tecnologias de
desenvolvimento, despertando o interesse de um grande número de desenvolvedores que
passaram a estudá-la e acompanhar sua evolução.
Recentemente, a sua capacidade de integração com a linguagem Java através do
interpretador JRuby (uma das linguagens mais utilizadas atualmente) fez com que grande
parte dos recursos e bibliotecas desta linguagem pudessem ser adicionados no código Ruby,
objeto deste trabalho.
ABSTRACT
The raising demand for new applications turn agility and simplicity as fundamental pieces
in the process of software development.
Ruby appears as a programming language extremely practice and, with its framework
‘Ruby on Rails’, become one of the most powerful and agile development technologies, raising the interest of a great number of developers that started to study and see its evolution.
Recently, its integration capacity with the Java Language through his interpreter JRuby
(one of the most used programming languages in the last years) makes that great part of the
resources and libraries of this language could be added to the Ruby code, object of this work.
10
1 INTRODUÇÃO
1.1 Motivação
A linguagem de programação Java tem se apresentado, nos últimos anos, como uma
das principais linguagens de programação utilizadas pelos desenvolvedores em todo o mundo,
segundo TIOBE Programming Community Index (JANSEN, 2008). Com isso, também foi
crescente o desenvolvimento de bibliotecas úteis na linguagem que facilitaram as
necessidades básicas e avançadas no desenvolvimento de sistemas.
A linguagem Ruby, diferentemente do Java, é uma linguagem de programação
interpretada (MATSUMOTO, 1995), com tipagem dinâmica e forte, totalmente orientada a
objetos (enquanto Java é uma linguagem mista que aproveita conceitos da programação
estruturada e orientada a objetos). Foi criada pelo japonês Yukihiro Matsumoto, que
aproveitou as melhores idéias das outras linguagens da época, procurando criar uma
linguagem intuitiva, de codificação rápida.
Com o surgimento do framework Ruby on Rails, a linguagem Ruby ganhou grande
repercussão e muitos especialistas começaram a apontá-la como concorrente ou sucessora da
linguagem Java na preferência entre os programadores (SALVADOR, 2008). Ciente disso, a
Sun Microsystems contratou os dois desenvolvedores que estavam trabalhando no
interpretador do Ruby para a linguagem Java – o JRuby, que ainda era muito instável (o
interpretador clássico, e ainda mais utilizado, é escrito em C) - para trabalharem em tempo
integral neste projeto dentro da própria Sun, e anunciou o Ruby como linguagem de primeira
classe da plataforma Java a partir da versão 7.
11
Por essas características, podemos supor que a linguagem Ruby passará a ser cada vez
mais utilizada para o desenvolvimento de aplicações Web, e a sua integração com as
bibliotecas do Java, sua sintaxe amigável e simples e sua agilidade, adquirida com o
framework Rails, trará um mundo de novas possibilidades, onde a simplicidade é a palavra de
ordem.
1.2 Objetivos do Trabalho
O escopo do trabalho engloba as linguagens de programação Ruby e Java, o
Framework Ruby on Rails e a integração de bibliotecas da especificação Java à linguagem
Ruby, utilizando o framework Ruby on Rails e o JRuby (interpretador Ruby para o bytecode
Java). Exclui-se do escopo o estudo da integração em outros ambientes e arquiteturas.
O objetivo principal desse trabalho é integrar, a um sistema desenvolvido em Ruby e
gerado pelo framework Rails, bibliotecas da especificação Java que contenham
funcionalidades que não existam na linguagem Ruby ou que sejam mais robustas ou
interessantes de serem utilizadas em uma arquitetura Java (em sistema rodando sob a Máquina
Virtual Java - JVM).
Para a realização desse objetivo, devermos tratar, mais especificamente, cada um dos
seguintes pontos:

Realizar um estudo comparativo entre as linguagens Ruby e Java;

Realizar um estudo do framework Ruby on Rails;

Desenvolver um sistema web em linguagem Ruby gerado a partir do Rails, utilizando
o JRuby (interpretador escrito em Java), e implantá-lo em um servidor Java;

Integrar algumas bibliotecas da especificação Java a este sistema.
1.3 Justificativa
Ao longo dos últimos anos as equipes de desenvolvimento que trabalham com a
linguagem Ruby têm encontrado dificuldades na integração de algumas bibliotecas da
linguagem Java (tanto das especificações JavaSE – standard edition - como JavaEE –
12
enterprise edition) à linguagem Ruby em uma arquitetura Java (o interpretador JRuby levou
sete anos, de 2001 a 2008 para ter uma versão estável, sendo que os principais
desenvolvedores têm trabalhado dentro da própria Sun desde 2006).
Diante deste cenário apresentado, justifica-se um trabalho de pesquisa que procure
compreender melhor a integração entre as duas linguagens dentro de um ambiente Java e que
procure soluções para alguns dos problemas ainda enfrentados pelos desenvolvedores Ruby na
utilização de bibliotecas do Java.
1.4 Metodologia
Utilizaremos o ambiente de desenvolvimento NetBeans que, a partir da versão 6, oferece
extenso suporte ao desenvolvimento com Ruby on Rails. Neste ambiente desenvolveremos
uma aplicação utilizando a linguagem Ruby utilizando o Ruby on Rails e demonstraremos a
inserção de funcionalidades de bibliotecas com código Java, a esta aplicação, culminado com
a implantação desta aplicação em um servidor Java.
1.5 Organização do texto
Ao longo deste trabalho abordaremos, primeiramente, cada uma das tecnologias
envolvidas no desenvolvimento de uma aplicação que utilize as linguagens Java e Ruby de
maneira integrada, as próprias linguagens, os frameworks e bibliotecas selecionadas,
exemplos de integração bem sucedidos de algumas bibliotecas e a aplicação com a
demonstração de integração de outras bibliotecas do Java à aplicação desenvolvida em Ruby.
No capitulo 2 será mostrado um estudo conceitual e comparativo entre as linguagens Java
e Ruby, abordando suas características, semelhanças e principais diferenças. Já no capítulo 3
será abordado o Framework Ruby on Rails, descrevendo sua importância e capacidade no
desenvolvimento de aplicações web com Ruby. No capítulo 4 será apresentado o JRuby,
ferramenta que possibilita a integração dessas duas linguagens abordadas neste trabalho,
exemplificando essa integração com trechos de códigos e casos de sucesso na integração das
bibliotecas do JMS (Java Message Service) e Spring Framework. Nos demais capítulos será
apresentada a aplicação que foi desenvolvida ao longo deste trabalho, sua arquitetura,
desenvolvimento e como foi realizada a integração das bibliotecas Java ao código Ruby .
13
2 COMPARAÇÃO ENTRE AS LINGUAGENS DE
PROGRAMAÇÃO JAVA E RUBY
2.1 Ruby
Ruby é uma linguagem de programação que foi criada em 1993 por Yukihiro “Matz”
Matsumoto. Sua implementação clássica foi escrita na linguagem de programação C e ficou
conhecida como Matz Ruby. O objetivo de Matz foi produzir uma linguagem produtiva e
agradável para ser utilizada seguindo o princípio da “least surprise”, o que significa que ela
tenta minimizar a complexidade, deixando as coisas mais simples para o desenvolvedor
através da eliminação de caracteres especiais e inclusão de facilidades de programação.
Ruby tem outras características fundamentais como as de ser interpretada e altamente
reflexiva, sendo todas as variáveis, inclusive os tipos, objetos primitivos. Daí a classificação
como totalmente orientada a objetos (apesar desta classificação não ser formal pela falta de
uma definição clara do que é uma linguagem totalmente orientada a objetos). Ruby é também
dinamicamente e fortemente tipada, o que significa que todas as variáveis devem ter um tipo
(fazer parte de uma classe), mas esta classe pode ser alterada dinamicamente. Ruby tem
recursos de tratamento de exceções, assim como as linguagens Java e Python, o que facilita o
tratamento de erros. A linguagem está disponível para diversas plataformas, como Microsoft
Windows, .NET, Linux, Solaris e Mac OS X, além de também ser executável sobre a máquina
virtual do Java (através do JRuby). Diferentemente de outras tecnologias de código aberto,
não existe uma empresa por trás de suas operações, porém, a Sun Microsystems tem
empenhado bastante tempo à pesquisa e desenvolvimento do interpretador JRuby (que será
14
visto em um capítulo mais a frente). Além disso, o projeto conta com doações feitas pelos
usuários e por empresas que conseguiram aumentar sua produtividade utilizando Ruby.
Ruby tem um garbage collector (coletor de lixo, para limpar referências a objetos não
mais utilizados) que realmente é do tipo “marca-e-limpa”. Ele atua em todos os objetos do
Ruby, não precisando se preocupar em manter contagem de referências em bibliotecas
externas. Ruby não precisa de declaração de variáveis, usando apenas a convenção de
nomenclatura para delimitar o escopo das variáveis (por exemplo: ’var’ = variável local,
’@var’ = variável de instância e ’$var’= variável global). Ruby não exige o uso do ’self’ (ou
‘this’) em cada membro da instância, tem herança única, porém entende o conceito de
módulos que são coleções de métodos. Toda classe pode importar um módulo e incorporar
seus métodos. Alguns consideram que isso é uma maneira mais limpa do que a utilização de
herança múltipla, que é complexa e não é tão freqüentemente usada quanto a herança simples
(ou única).
Inteiros em Ruby podem (e devem) ser usados sem levar em conta a sua representação
interna. Existem inteiros pequenos (instâncias da classe Fixnum) e grandes (Bignum), mas o
desenvolvedor não precisa se preocupar com qual está sendo utilizado atualmente. Se um
valor é pequeno o bastante, um inteiro é um Fixnum, do contrário é um Bignum. A conversão
ocorre automaticamente no Ruby.
Além disso, a linguagem é altamente portável,
desenvolvida principalmente no Linux, mas funcionando em muitos tipos de UNIX, DOS,
Windows 95/98/Me/NT/2000/XP, MacOS, BeOS, OS/2, etc. Ela tem vários recursos para
processar arquivos de texto e para fazer tarefas de gerenciamento de sistema (assim como o
Perl).
2.2 Java
Java é uma linguagem de programação orientada a objetos desenvolvida na década de
90. Diferentemente da maioria das linguagens convencionais, que são compiladas para código
nativo, a linguagem Java é compilada para um "bytecode" (código intermediário) que é
executado por uma máquina virtual (JVM), daí a sua classificação como híbrida.
15
Foi criada como uma ferramenta de programação em computação, fazendo parte de um
pequeno trabalho anônimo e secreto chamado "the Green Project" da Sun Microsystems em
1991 e, em 1995, foi rebatizada para Java. Desde seu lançamento, a plataforma Java foi
adotada mais rapidamente do que qualquer outra linguagem de programação na história da
computação, atingindo mais de 4 milhões de desenvolvedores em todo mundo (WIKIPEDIA,
2009). Java continuou crescendo e hoje é uma referência no mercado de desenvolvimento de
software, tornou-se popular pelo seu uso na Internet e hoje possui seu ambiente de execução
presente em navegadores web, mainframes, SOs, celulares, palmtops e cartões inteligentes,
entre outros.
2.3 Diferenças básicas entre as linguagens
As linguagens de programação Java e Ruby surgiram na mesma época (início dos anos
90), porém enquanto o Java começou a sua ascensão em 1995 com uma adoção muito rápida
pelos desenvolvedores, Ruby permaneceu sem grande repercussão até o surgimento da
biblioteca Rails em 2003. Assim como Java, Ruby segue o paradigma de programação
orientado a objetos, porém existem muitas diferenças entre elas. A primeira é que Ruby é
dinamicamente tipada e seu código fonte é executado por um interpretador (escrito em C, ou a
alternativa JRuby explorada neste trabalho, escrito em Java). A vantagem da tipagem
dinâmica é a eliminação da repetição de código e diminuição no número de exceções que
podem ser causadas, enquanto o Java possui tipagem estática. Isso não significa que a tipagem
de Ruby seja mais fraca, e sim, que ela força a passagem correta dos objetos, visto que em
Ruby, tudo é objeto.
Ruby é executado em um interpretador, permitindo que o desenvolvedor possa testar
um código sem compilação. É possível até mesmo executar Ruby interativamente, cada linha
como foi digitado. Além do rápido retorno, linguagens interpretadas têm uma vantagem em
lidar com bugs (pequenos erros ocorridos ao longo do desenvolvimento). Com linguagens
compiladas como Java, para analisar o código o programador deve verificar qual a versão
exata da aplicação está com problemas e, em seguida, procurar o código com bugs no sistema
16
de gerenciamento de código-fonte. Na vida real, muitas vezes, essa é uma tarefa difícil e
cansativa, enquanto com linguagens interpretadas, por outro lado, o código fonte é
imediatamente disponível para a análise.
A linguagem Ruby foi influenciada por inúmeras linguagens, dentre elas podemos
destacar Perl (linguagem prática), Smalltalk (orientação a objetos – tudo é um objeto,
multiprogramação – execução de tarefas concorrentemente e sintaxe semelhante), Eiffel e Ada
(sintaxe) e Java e Python (tratamento de exceções).
Ruby suporta múltiplos paradigmas de programação. Além do seu estilo orientado a
objeto puro, ela suporta, também, o modelo procedural, onde é possível escrever código fora
de qualquer classe ou método, e o paradigma funcional.
Em Ruby, você pode empacotar qualquer função ou bloco de código, sem a
necessidade de classes anônimas ou definições de métodos. Já em Java, é preciso circundar
códigos com try{} e finally{}, por exemplo, para garantir que a lógica seja executada.
Ruby tem muito para ensinar aos programadores Java. O framework Ruby on Rails
(RoR) mostra como pode ser simples desenvolver uma aplicação Web. Com JRuby, RoR em
breve será capaz de reutilizar ainda mais funcionalidades existentes em Java. JRuby já
incorpora Jython, JavaScript e outras linguagens dinâmicas para script de aplicações
integradas a Java.
Mesmo quando não estão usando linguagens dinâmicas, desenvolvedores em Java
podem beneficiar-se dos conceitos de Ruby integrados a ambientes já desenvolvidos em Java.
O mais importante é entender que Ruby é uma linguagem que vale a pena ser estudada,
principalmente porque diminui consideravelmente a quantidade de linhas de seu código,
sendo que seus principais argumentos são o suporte do framework Rails (visto mais adiante) e
a sua integração com o ambiente Java, através do JRuby.
17
18
3 O FRAMEWORK RUBY ON RAILS
3.1 Principais Características
Ruby on Rails (RoR) é um poderoso conjunto de ferramentas de software que permite a
construção rápida de sofisticadas aplicações web. Feito em Ruby, RoR é um framework que
proporciona um amplo conjunto de capacidades como, por exemplo, lidar com toda a
comunicação com o banco de dados. Desta forma, o programador pode lidar simplesmente
com os objetos, deixando para o framework a geração das consultas em SQL.
O Ruby on Rails fornece um modelo de sistema para tratamento de layouts e seções de
página, acrescentando facilidades para o processamento da tela e das atualizações em Ajax.
O framework foi criado para fazer o melhor uso do tempo de desenvolvimento,
eliminando gargalos e permitindo a criação de soluções, em uma abordagem interativa, com
mais agilidade. RoR foi projetado para, entre outros ideais, ser uma solução de
desenvolvimento completa, onde suas camadas se comunicam da forma mais transparente
possível, ser uniforme (escrito totalmente em Ruby), seguir a arquitetura MVC (Model-ViewController) e ser orientado a banco de dados, uma vez que é possível criar aplicações com
base em estruturas pré-definidas.
As aplicações em Rails seguem dois padrões principais. O DRY – Don´t Repeat Yourself
- diz que cada trecho de conhecimento de um sistema deve ser expresso em um único lugar; e
o “Convention Over Configuration”, que define padrões de nomenclatura e localização de
arquivos que, quando seguidos, fazem com que a aplicação funcione sem a necessidade de
configurações adicionais. O Rails é um framework altamente integrado, não só com XP
19
(Extreme Programming), mas com todas as metodologias de desenvolvimento ágil. Isso
porque o Rails foi desenvolvido seguindo os valores do manifesto ágil, mesmos valores que
formam a base de todas as metodologias de desenvolvimento ágil.
O Rails, através de um conjunto de bibliotecas, gera uma estrutura onde os
desenvolvedores criam os modelos, controladores e interfaces, seguindo o padrão MVC e
integrando-as através das convenções de nomenclatura. Para a camada de persistência utilizase o ActiveRecord, que através de convenções (e não configurações, como na API de
persistência do Java) realiza o mapeamento objeto-relacional para o Rails.
A camada de visão é responsável pela criação das páginas exibidas pela aplicação e a
camada de controle é o centro lógico da aplicação que faz a interação entre as camadas.
3.2 Origem
Rails foi criado por David Hansson, desenvolvedor dinamarquês de uma empresa
americana chamada 37signals e teve sua primeira versão (v0.5) disponibilizada em 25 de
Julho de 2004.
3.3 Componentes
RoR possui em sua estrutura outros 5 frameworks: Active Record, Action Pack, Action
Mailer, Active Support e Active WebServices.
O Active Record é uma camada de mapeamento objeto-relacional (object-relational
mapping layer), responsável pela interoperabilidade entre a aplicação e o banco de dados e
pela abstração dos dados (WIKIPEDIA,2009). A extensa utilização de introspecção, tanto do
lado da estrutura relacional, quanto da parte das classes e objetos, torna praticamente
desnecessário escrever mais do que meia dúzia de linhas de código para se fazer o
mapeamento de uma classe/tabela.
Action Pack compreende o Action View (geração de visualização de usuário, como
HTML, XML, JavaScript, entre outros) e o Action Controller (controle de fluxo de negócio).
20
Da mesma forma que o módulo Active Record é responsável pela implementação dos
modelos, Action View é o módulo responsável pela implementação das visões. O diferencial
está no fato de este módulo ser fortemente influenciado pela metodologia ágil, pois quase
todas as funcionalidades tipicamente utilizadas para construção de uma interface web podem
ser adicionadas através de uma API concisa e intuitiva. Mesmo as tendências mais recentes
das aplicações Web modernas — como Javascript, DHTML e AJAX — estão fortemente
integradas ao framework.
O Action Mailer é um framework responsável pelo serviço de entrega e recebimento de emails. É relativamente pequeno e simples, porém poderoso e capaz de realizar diversas
operações apenas com chamadas de entrega de correspondência.
O Active Support é uma coleção de várias classes úteis e extensões de bibliotecas padrões,
que foram consideradas úteis para aplicações em Ruby on Rails.
O Action WebServices provê uma maneira de publicar APIs interoperáveis com o Rails,
sem a necessidade de perder tempo com especificações de protocolo. Implementa WSDL e
SOAP.
O Action WebServices não estará mais presente na versão 2.0 do Rails, visto que o mesmo
está voltando-se para a utilização do modelo REST. Mesmo assim, aos ainda interessados em
utilizá-lo, será possível fazê-lo através da instalação de um plugin.
3.4 Conceitos
Os conceitos: DRY e Convention over Configuration estão implementados por todo o
Rails, mas podem ser mais notados nos "pacotes" do Active Record e Action Pack. Seu uso
visa aumentar a produtividade do desenvolvedor.
DRY (Don't Repeat Yourself, Não se repita) é o conceito por trás da técnica de definir
nomes, propriedades e códigos em somente um lugar e reaproveitar essas informações em
outros. Por exemplo, ao invés de ter uma tabela Pessoas e uma classe Pessoa, com uma
propriedade, um método "acessador" (getter) e um "armazenador" (setter) para cada campo na
tabela, têm-se apenas a tabela no banco de dados. As propriedades e métodos necessários são
21
"injetados" na classe através de funcionalidades da linguagem Ruby. Com isso, economiza-se
tempo, já que não é necessário alterar a tabela e uma série de classes relacionadas a ela. No
Rails, é preciso alterar apenas o banco de dados, sendo que tudo o que se baseia nessas
informações são atualizadas automaticamente.
Na maioria dos casos, é preciso utilizar convenções no dia-a-dia da programação, em
geral, para facilitar o entendimento e manutenção por parte de outros desenvolvedores.
Sabendo disso, e sabendo que o tempo gasto para configurar XML em alguns frameworks de
outras linguagens é extremamente alto, decidiu-se adotar o conceito de Convention over
Configuration, que permite integrar as diferentes partes do framework sem praticamente
nenhuma intervenção direta do desenvolvedor (WIKIPEDIA, 2009). As convenções englobam
todo tipo de aspecto de uma aplicação web: o nome dos modelos e tabelas relacionais
associadas; o nome da colunas das tabelas que constituem chaves primárias e estrangeiras; o
nome dos arquivos e das classes que implementam cada camada da estrutura MVC, o nome e
identificador dos campos HTML, e diversas outras (GAMA,2008).
3.5 Escalabilidade
Uma questão freqüente é sobre a escalabilidade de aplicações escritas em Rails. Ao
contrário de outras tecnologias, não é preciso fazer um código específico para que o sistema
esteja preparado para "escalar". Quando necessário, pode-se adotar uma das táticas
disponíveis para escalabilidade em Rails. Vale notar que o único problema da escalabilidade é
a manutenção de sessões entre servidores. Portanto, a saída mais óbvia é guardar estas sessões
em volumes NFS (Network File System), acessíveis por todos os servidores de aplicação.
Outra tática é usar o armazenamento de sessões diretamente no banco de dados. Uma terceira
seria salvar a sessão em um cookie na máquina do usuário. Como se pode ver, uma aplicação
Rails já nasce com todo o suporte necessário para crescer sem traumas (WIKIPEDIA, 2009).
Porém, a maioria dos sites não necessita de esquemas sofisticados de escalabilidade. Em
sites menores ou normais, uma configuração padrão do servidor web consegue suportar uma
boa quantidade de carga, principalmente se forem usados o lighttp – que é um servidor web
projetado para otimizar ambientes de alta performance, possuindo um baixo consumo de
memória e um bom gerenciamento de carga da CPU – e FastCGI (Uma variante da interface
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CGI que provê um melhor desempenho e escalabilidade (WIKIPEDIA,2009). Ao invés de
criar um processo para cada requisição, como é feito com um programa CGI, ele utiliza um
processo persistente que manipula várias requisições durante o "tempo de vida" do processo.
Existem casos de sites feitos em Rails que suportaram 5 milhões de visitas em um mês, ou
seja, aproximadamente 115 por minuto, uma performance considerada suficiente para 90%
das aplicações atuais.
3.6 Uso do Padrão MVC (Model-View-Controller) no Rails
Como já dito, o Ruby é construído em torno do padrão MVC, separando os dados, lógica
e telas de apresentação.
O Model é representado pelo Active Record (mantém a relação entre a Objetos e banco de
dados, como mencionado anteriormente) .
O View é representado pelo Action View (apresentação dos dados em formato particular).
Já o Controller é representado pelo Action Controller que, por um lado, examina os
modelos para um dado específico e, por outro, organiza os dados (pesquisa, ordenação, ajuste)
para que o dado se adapte às necessidades de um determinado ponto de vista. Esse subsistema
é um mediador (broker) de dados e está situado entre o Active Record e o Action View.
Figura 1: Modelo MVC do Ruby on Rails.
23
4 INTEGRAÇÃO DE CÓDIGO FONTE RUBY E JAVA
UTILIZANDO O INTERPRETADOR JRUBY
O interpretador JRuby é a implementação em Java do interpretador clássico
desenvolvido para o Ruby, escrito na linguagem C. É um software liberado através das
licenças CPL/GPL/LGPL (open source), e que permite a integração do código escrito em
Ruby com qualquer aplicação em Java ou código escrito em Java em uma aplicação Ruby,
como demonstrado neste projeto.
A versão original do interpretador foi desenvolvida por Jan Arne Petersen em 2001, e
durante muito tempo foi uma parte direta do código do interpretador Ruby 1.6, desenvolvido
na linguagem C. Com o lançamento da versão 1.8.6, iniciou-se um esforço para a atualização
do interpretador com as características e semânticas dessa nova versão da linguagem.
Desde 2001, vários contribuidores têm participado do projeto, que possui quatro
membros considerados como líderes do time de desenvolvimento: Charles Nutter, Thomas
Enebo, Ola Bini e Nick Sieger. Em setembro de 2006, a Sun Microsystems contratou Enebo e
Nutter para trabalhar no projeto JRuby em tempo integral, com o intuito de prestar dedicação
total ao aperfeiçoamento do interpretador. Em junho de 2007, a ThoughtWorks contratou Ola
Bini para trabalhar com Ruby e JRuby.
JRuby e a plataforma Java são uma atraente combinação para ser aplicada a diversas
situações de desenvolvimento de software. Por exemplo, a partir de um script em Ruby podese chamar a biblioteca “Math”, do Java, e ter acesso a suas poderosas capacidades
computacionais ou, ainda, chamar a biblioteca “Swing” e exibir uma caixa de diálogo ao
usuário, para que ele entre com um valor, permitindo, após isso, que o script prossiga.
24
Além das características citadas acima, o JRuby apresenta melhor escalabilidade com
threads nativas do Ruby, suportando o padrão Unicode nativamente e permitindo também ser
compilado em tempo de execução.
O suporte ao framework Rails surgiu a partir da versão 0.9, incluindo a possibilidade
de executar RubyGems (bibliotecas nativas do Ruby) e o servidor WEBrick. Tecnicamente, o
JRuby suporta quase 100% a linguagem Ruby, mas com a vantagem de rodar sobre a máquina
virtual do Java (JVM), acessando nativamente aplicações escritas em Java, e podendo rodar
sob servidores de aplicação Java como o Glassfish e o JBoss.
A possibilidade da implantação de aplicações Ruby nestes servidores fez com que os
holofotes do desenvolvimento Web se voltassem para a linguagem e com a facilidade de
estruturação do modelo MVC pelo framework Rails, além do poder da maioria das bibliotecas
do Java, que já estão em uma fase de desenvolvimento mais avançada que as do Ruby,
tornaram possível a utilização de código Ruby em uma nova aplicação de médio ou grande
porte, ou ainda a integração de módulos Ruby em uma aplicação pré-existente, o que sofria
uma forte resistência em virtude da necessidade de utilização de outros servidores de menor
confiabilidade e desempenho.
Ainda não foi possível igualar o tempo de execução de um script Ruby executado
diretamente com o interpretador clássico escrito em C, e o mesmo script executado em um
ambiente Java através do interpretador JRuby. A equipe que desenvolve o JRuby porém
trabalha com a previsão de que os scripts serão executados mais rapidamente do que no
próprio ambiente Ruby.
Para exemplificar a invocação do Java dentro do código Ruby, seguem dois trechos de
código:
1.
require ‘java’
include_class “javax.swing.JFrame”
include_class “javax.swing.JButton”
frm = JFrame.new(“My frame”)
btn = JButton.new(“My button”)
frm.set_size(300, 300)
frm.content_pane.add(btn)
frm.show
Nesse trecho é exemplificada a inclusão da biblioteca swing dentro do código Ruby.
25
2.
include_class
“java.awt.event.ActionListener”
class MyListener < ActionListener
def actionPerformed(event)
event.source.text = “New text”
end
end
btn.add_action_listener(MyListener.new)
No exemplo, há a inclusão da biblioteca responsável pelo tratamento de eventos do
Java dentro de um código escrito em Ruby. Nos itens a seguir destacaremos casos de sucesso
na utilização do JRuby para a integração de algumas bibliotecas da linguagem Java.
4.1 Spring Framework
O Spring Framework é um conjunto de bibliotecas utilizado para injeção de
dependências, orientação a aspectos e controle de fluxo, entre outras utilidades, em uma
arquitetura Java empresarial (JavaEE sem EJB) considerada alternativa à arquitetura
JavaEE tradicional onde são utilizados os Enterprise Java Beans (EJB).
A integração do Spring com o Ruby através do JRuby é possível com o plugin
Goldspike, desenvolvido por Chris Nelson, que possibilita a implantação (deploy) de uma
aplicação desenvolvida em Ruby em um servidor Java.
Código para instalação do plugin:
Jruby script/plugin install svn://rubyforge.org/var/svn/jruby-extras/trunk/railsintegration/plugins/goldspike
Chris Nelson também desenvolveu um módulo para a integração do Spring.
26
Figura 2: Módulo para integração do Spring.
Os beans do Spring podem ser acessados através de um controlador do Ruby:
Figura 3: Controlador do Ruby acessando um bean do Spring.
4.2 Java Message Service (JMS)
A integração do JMS com o Ruby foi possível com a utilização da biblioteca do
Apache ActiveMQ. Com isto, mensagens de clientes podem ser processadas com esta
implementação do JMS através do JRuby. Abaixo segue o código utilizado na integração.
require "java"
include_class
include_class
include_class
include_class
"org.apache.activemq.ActiveMQConnectionFactory"
"org.apache.activemq.util.ByteSequence"
"org.apache.activemq.command.ActiveMQBytesMessage"
"javax.jms.MessageListener"
ENV['RAILS_ENV'] = 'development'
27
RAILS_ROOT=File.expand_path(File.join(File.dirname(__FILE__), '..','..'))
load File.join(RAILS_ROOT, 'config', 'environment.rb')
class MessageHandler include javax.jms.MessageListener
def onMessage(serialized_message)
message_body = serialized_messageed_message.get_content.get_data.inject("") { |body, byte|
body << byte }
customer_payload = YAML.load(message_body)
customer = Customer.new(:name => customer_payload.name)
customer.id = customer_payload.id
customer.save!
end
def run
factory = ActiveMQConnectionFactory.new("tcp://localhost:61616")
connection = factory.create_connection();
session = connection.create_session(false, Session::AUTO_ACKNOWLEDGE);
queue = session.create_queue("Customer");
consumer = session.create_consumer(queue);
consumer.set_message_listener(self);
connection.start();
puts "Listening..."
end
end
handler = MessageHandler.new
handler.run
28
5 ARQUITETURA DA APLICAÇÃO
A aplicação da loja virtual foi desenvolvida seguindo a arquitetura clássica do framework
Ruby on Rails, exatamente para demonstrar a capacidade de integração de uma aplicação que
segue esta arquitetura a bibliotecas da linguagem Java através do interpretador JRuby.
Figura 4: Arquitetura do Ruby on Rails
29
Figura 5: Diagrama de Classes da aplicação
Seguindo o padrão MVC gerado pelo framework, a aplicação apresenta portanto as
camadas model, view e controller. Descrevemos brevemente nos tópicos seguintes o que
representam as classes do diagrama acima:
5.1 Camada Model (Modelos)
Representa o domínio da aplicação e possui as seguintes classes:
30
Classe Produto – Representa um produto do site, com preço e descrição disponíveis na
loja virtual.
Classe Carrinho – Carrinho de compras do usuário que possui uma lista de itens.
Classe Item – Representa um item do carrinho, vinculando um Produto a uma
determinada quantidade.
Classe Ordem – Ordem de Compra.
Classe ItemLinha – Item da Ordem de Compra.
Classe Usuário – Usuário do sistema.
5.2 Camada Controller (Controladores)
Representa a camada onde são executadas as regras de negócio da aplicação. Possui as
classes a seguir:
Classe storeController – Aqui são executadas as operações referentes ao carrinho de
compras, adição ou remoção de um ou de todos os itens do carrinho e checkout.
Classe adminController – Aqui estão as operações de parser e geração de arquivos
XML com as listas de produtos e as operações de adição e remoção de produtos na loja
virtual.
Classe loginController – Aqui estão as operações referentes aos usuários do sistema.
5.3 Camada View (Visualização)
Possui as seguintes páginas HTML com a visualização das informações processadas pelos
controladores:
Store.rhtml – Visualização das operações da classe storeController.
31
Admin.rhtml – Visualização das operações da classe adminController.
Checkout.rhtml - Visualização das operações da classe loginController.
Figura 6: Fluxo Principal da Aplicação. Mostra o caminho percorrido pelo usuário ao
adquirir um produto em nossa loja virtual e quais linguagens e APIs estão sendo utilizadas nas
principais etapas processo.
32
Figura 7: Fluxo da parte administrativa da aplicação. Demonstra as ações possíveis para
um administrador do sistema e quais as linguagens e APIs utilizadas em cada funcionalidade.
33
6 A BIBLIOTECAS DA LINGUAGEM JAVA UTILIZADAS NA
APLICAÇÃO
6.1 APIS para processamento de XML em Java
A linguagem XML, segundo definição da W3C (The World Wide Web Consortium) foi
desenvolvida para ‘transportar e armazenar dados, com foco no que os dados são
(representam)’ e não pode ser confundida com a conhecida linguagem HTML (Hypertext
Markup Language) que é destinada à ‘visualização dos dados, com foco em como os dados
são exibidos’, segundo definição também da W3C, que é a organização responsável pelos
padrões da World Wide Web.
O XML é hoje uma linguagem utilizada para o transporte de dados entre os mais diversos
tipos de aplicação e com isso o processamento de arquivos no formato XML se tornou uma
questão crítica para grande parte das aplicações WEB.
Na linguagem Java a manipulação de arquivos XML (geração e “parsing”, ou extração do
conteúdo de um XML) pode ser tratada com diversas bibliotecas (ou APIs - Application
Programming Interface, que é a nomenclatura utilizada neste trabalho), como o SAX (Simple
API for XML), a DOM (Document Object Model) e a StAX (Streaming API for XML).
A API DOM é um modelo de parser de XML baseado em árvore, pois gera um modelo
em memória de toda a estrutura do arquivo XML e, portanto consome muitos recursos do
34
sistema, porém permitindo maior liberdade para manipulação dos elementos e atributos e
visualização da estrutura do arquivo.
A API SAX é um modelo de parser de XML baseado em eventos, sendo indicada para
situações em que os objetivos são um “parsing” rápido do XML, verificar se ele é bem
formado (se ele cumpre as normas estabelecidas para o padrão XML), se é válido (segue os
padrões definidos por um DTD – Document Type Definition ou por um XML Schema) e em
seguida extrair as informações do documento enquanto o processo é executado. Apesar de ser
bem mais eficiente que o DOM, a geração automática de eventos enquanto o arquivo é
processado obriga a aplicação a processá-los, o que também gera algum custo em termos de
recursos da aplicação.
Tanto a API DOM como a SAX processam o arquivo XML como um todo, fornecendo
muito pouco controle ao programador. Chegamos então ao foco do nosso trabalho que será a
API StAX, que apresenta um ótimo desempenho para o “parsing” de XML, por não gerar
eventos automaticamente como o SAX ou montar uma estrutura do XML em memória como
acontece com o DOM. Os pacotes utilizados para isto são o javax.xml.stream e o
javax.xml.stream.events.
Característica
StAX
Captura de eventos; Streaming
Tipo
SAX
DOM
Eventos
XML em memória baseado em árvore
Alta
Facilidade de Uso
Alta
Média
Utilização de Memória e CPU
Boa
Boa
Depende da situação
Tabela 1 – Tabela comparativa entre as APIs de processamento de XML em Java
6.2 API StAX
35
A API StAX foi introduzida na especificação da linguagem Java através da norma JSR
173 de março de 2004 e pela sua atualidade é menos abordada em livros sobre XML do que as
bibliotecas mais antigas, DOM e SAX.
A StAX possui duas maneiras diferentes de executar o “parsing” de um documento XML
que seriam a baseada em cursor utilizando a interface XMLStreamReader e a baseada em um
iterador com a interface XMLEventReader.
A maneira como o “parsing” é executado pelo StAX garante ao programador um total
controle sobre como os eventos são processados e é mais indicado assim para arquivos que
são transmitidos por uma rede, notadamente os ‘web services’, também pelo fato de consumir
menos memória.
Para efetuar o “parsing”, ou seja, a leitura do XML, na metodologia baseada em cursor é
utilizado um objeto FileInputStream para localizar o arquivo XML e um XMLStreamReader
para a leitura deste arquivo.
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(fileLocation);
XMLStreamReader xmlStreamReader = XMLInputFactory.newInstance().
createXMLStreamReader(fileInputStream);
Após é utilizada uma iteração para obter os elementos do XML enquanto existirem.
while (xmlStreamReader.hasNext()) {
printEventInfo(xmlStreamReader);
}
xmlStreamReader.close();
Aqui foi demonstrado como a StAX fornece ao programador a possibilidade de processar
somente os eventos que forem desejados e extrair as informações dos atributos pertinentes. O
36
parser só prossegue no momento que o próximo evento é chamado, ao contrário das demais
APIs mencionadas que processam o XML como um todo. Abaixo um exemplo de como o
processamento pode ser feito para cada nó do XML.
int eventCode = reader.next();
switch (eventCode) {
case XMLStreamConstants.START_ELEMENT :
System.out.println("event = START_ELEMENT");
System.out.println("Localname = "+reader.getLocalName());
break;
case XMLStreamConstants.END_ELEMENT :
System.out.println("event = END_ELEMENT");
System.out.println("Localname = "+reader.getLocalName());
break;
case XMLStreamConstants.PROCESSING_INSTRUCTION :
System.out.println("event = PROCESSING_INSTRUCTION");
System.out.println("PIData = " + reader.getPIData());
break;
Para a geração de XML a API utiliza o objeto XMLStreamWriter, como exemplo abaixo.
XMLStreamWriter writer = XMLOutputFactory.newInstance().
createXMLStreamWriter(outStream);
37
6.3 API JNA
A API JNA é destinada ao acesso a bibliotecas nativas do sistema operacional, como as
DLLs do Windows, sem a necessidade de conhecimento de outras linguagens de programação
além do Java. A API simplesmente carrega a biblioteca e usa uma invocação de método em
Java para acessar as funções fornecidas.
Após a biblioteca ser importada pode-se usar a chamada estática “Native” para carregá-la
em memória, conforme o exemplo seguinte.
Kernel32 INSTANCE = (Kernel32)
Native.loadLibrary("kernel32", Kernel32.class);
Depois se pode criar um objeto que faça chamadas para funções da biblioteca nativa,
neste caso uma DLL do Sistema Windows para retornar valores para a aplicação Java.
Kernel32 lib = Kernel32.INSTANCE;
SYSTEMTIME time = new SYSTEMTIME();
lib.GetSystemTime(time);
System.out.println("Today's integer value is " + time.wDay);
6.4 APIS JBoleto e JBarCodeBean
O JBoleto é uma biblioteca desenvolvida na linguagem Java, por brasileiros, e que
permite a geração de boletos bancários para diversos bancos (conforme tabela abaixo, extraída
da documentação da API). O JBoleto é de código aberto (open source), licenciado sob a
38
licença GNU LGPL. Para a utilização da biblioteca numa aplicação Java basta incluí-la no
classpath do projeto.
BancoBrasil
Classe responsável em criar os campos do Banco do Brasil
Classe modelo para a criação de outros. Copie este arquivo para o nome do
banco que pretende criar, seguindo a mesma nomenclatura de nomes das
BancoModelo
outras classes. Caso o banco tenha algum método diferente de calcular os
seus campos, pode-se criar os seus métodos particulares dentro desta classe,
pois os métodos dessa classe são padrões.
BancoReal
Classe responsável por gerar o boleto do Banco Real
Bradesco
Classe responsável em criar os campos do Banco Bradesco.
CaixaEconomica Classe responsável em criar os campos da Caixa Econômica.
Hsbc
Classe para gerar o boleto do HSBC.
Itau
Classe responsavel em criar os campos do Banco Itaú.
NossaCaixa
Classe responsavel em criar os campos do Banco Nossa Caixa.
Santander
Classe para gerar o boleto do Banco Santander
Unibanco
Classe para gerar o boleto do Banco Unibanco
Tabela 2 – Tabela com algumas classes do JBoleto.
A API JBarcodeBean é destinada à geração de código de barras em boletos de cobrança
também para a linguagem Java, podendo ser utilizadas em aplicativos desktop ou web,
gerando códigos de barra nos padrões demonstrados abaixo, consideradas as mais populares
segundo os próprios desenvolvedores da biblioteca.
Codabar
39
Code128
Code11
Interleaved 2 of 5
Code39
Demonstraremos em outros capítulos deste trabalho, a utilização do JBoleto e
JBarCodeBean em uma aplicação JRuby.
6.5 API iText
O iText é uma biblioteca (API) para a geração de arquivos PDF (Portable Document
Format), especialmente recomendada para aplicações web. Segundo seus desenvolvedores
pode ser utilizada nas seguintes situações:

Devido ao tempo ou tamanho, o arquivo não pode ser produzido manualmente.

O conteúdo do documento deve ser calculado ou baseado na entrada do usuário.
40

O conteúdo precisa ser personalizado

O PDF precisa ser disponibilizado em um ambiente web

Documentos precisam ser criados por um processo ‘batch’ (em lote)

Geração de arquivos PDFs a partir de XMLs ou bancos de dados
41
7 DESENVOLVIMENTO DA APLICAÇÃO
7.1 Aplicação
Para a realização prática deste trabalho de conclusão de curso, foi desenvolvida uma
aplicação que exemplifica a integração das linguagens Ruby e Java, que possibilitando agregar
a facilidade do código Ruby com as importantes funcionalidades e bibliotecas do Java.
O intuito não foi de apenas adicionar bibliotecas para demonstrar a integração entre as
duas linguagens, e sim, adicionar bibliotecas que ainda não houvessem sido integradas por
nenhum outro desenvolvedor Ruby nem pela equipe de desenvolvimento do JRuby; além
disso, optou-se pela integração de bibliotecas que resultariam em uma funcionalidade
interessante à aplicação.
Outro ponto importante que merece ser ressaltado é que todas as vantagens e facilidades
oferecidas pela linguagem Ruby somadas ao seu framework Ruby on Rails foram mantidas.
Por isso, optou-se por não integrar nenhuma API da especificação JavaEE e mostrar o quão
eficiente e prático é esse framework, que apresenta um conjunto de funcionalidades que
supera, em alguns aspectos, o uso dos principais frameworks e bibliotecas da linguagem Java
utilizados na maioria das aplicações Web nos dias atuais, como Spring, Hibernate e Struts.
A aplicação escolhida consiste em um Web site de comercio eletrônico, totalmente escrito
em linguagem Ruby, implantada em um servidor Glassfish, com chamadas de códigos Java. O
intuito disso é mostrar a possibilidade de comunicação entre as duas linguagens utilizadas.
As principais integrações desenvolvidas, que serão mais detalhadas nas próximas seções,
serviram não apenas para agregar maior funcionalidade e segurança ao sistema, como,
42
principalmente, demonstrar que é possível utilizar qualquer biblioteca desenvolvida para a
linguagem Java em código Ruby através do interpretador JRuby.
Dentre as bibliotecas integradas destacam-se:

Stax (Streaming API for XML) – criação de um parser XML para a importação e
exportação dos produtos do site de comércio eletrônico;

JNA (Java Native Access) – chamada de DLLs nativas do sistema operacional
para realização de algumas funcionalidades;

Jboleto, JBarcodeBean e Itext – responsáveis pela geração de um boleto bancário
ao fim do processo de compra;
A aplicação apresenta duas etapas principais. A primeira é o comercio eletrônico em si,
onde são apresentados na tela todos os produtos da loja e, à medida que o usuário vai
adicionando os produtos no carrinho é atualizado o valor total da compra e a quantidade de
cada produto. Nesta parte, o usuário também tem a possibilidade de esvaziar o carrinho,
remover um item ou finalizar a compra.
Ao finalizar a compra, o usuário deverá informar alguns dados, como nome e e-mail e
confirmar o pedido. Com isso, caso esta confirmação seja efetuada com sucesso, o sistema
deverá gerar um boleto e informar que a compra foi finalizada. Após isso o carrinho de
compras é esvaziado, possibilitando a compra de novos produtos.
A outra etapa é de uso administrativo, onde para entrar é necessário informar o login de
um usuário que possua acesso a essa funcionalidade. Neste ponto, é possível ver a lista de
usuários cadastrados, assim como criar, alterar ou excluir um usuário. É possível, também,
manter a lista de produtos (alterar, adicionar ou excluir) e ver a quantidade de ordens de
compras do dia.
É nessa parte que se encontra a maioria das funcionalidades que usam recursos de
algumas bibliotecas específicas da linguagem Java. Dentre essas, podemos destacar a
importação e exportação de produtos para o formato XML, a validação de usuário e
verificação do espaço livre do disco rígido do servidor.
43
7.2 Geração da estrutura inicial da aplicação no padrão MVC
utilizando o Rails
A geração da estrutura básica da aplicação foi realizada através do comando “Scaffold”
do framework Rails com parte do código e funcionalidades essenciais baseado em exemplos
disponíveis na Internet e mencionados nas referências ao final do trabalho e no código fonte.
7.3 Integração com a API StAX
Duas funcionalidades desenvolvidas para essa aplicação foram a de geração e
importação de um arquivo XML, onde o administrador do sistema poderá gerar um arquivo
com todos os produtos da base e importar uma lista com novos produtos, eventualmente
recebida de um fornecedor.
Essas funcionalidades facilitariam a troca de informações para adição e/ou atualização
dos produtos de maneira mais dinâmica e rápida.
A ferramenta utilizada para realização desse parser XML foi a API Stax
(http://stax.codehaus.org), que será vista mais adiante. Para isso, foi necessário adicionar essa
biblioteca no classpath da aplicação e importar algumas classes das APIs do próprio Java,
como mostrado a seguir:
require 'java'
import javax.xml.stream.XMLOutputFactory;
import javax.xml.stream.XMLInputFactory;
import javax.xml.stream.XMLStreamWriter;
import javax.xml.stream.XMLStreamReader;
import javax.xml.stream.XMLEventReader;
import javax.xml.stream.XMLStreamException;
import java.io.fileOutputStream;
44
import java.io.fileInputStream;
import java.io.fileWriter;
Para a criação de um arquivo XML, contendo todos os produtos da base para
exportação, foi criada uma função que pega todos os produtos do banco de dados, cria um
arquivo de saída e instancia o elemento responsável pela criação de um arquivo XML, como
pode ser visto a seguir:
def criarArquivo
produtos = Produto.find(:all)
out = java.io.FileOutputStream.new "C:/catalog.xml"
outFactory = XMLOutputFactory.newInstance()
writer = outFactory.createXMLStreamWriter out
i=0
Nesse trecho, obtém-se do banco a lista com todos os produtos cadastrados, define-se o
diretório e o nome do arquivo que será criado e cria-se o objeto responsável pela montagem
do XML.
writer.writeStartDocument("ISO-8859-1", "1.0")
writer.writeStartElement("Produtos")
while i < produtos.length
produto = produtos[i]
writer.writeStartElement("Produto")
writer.writeStartElement("Descricao")
writer.writeCharacters(produto.descricao)
writer.writeEndElement()
writer.writeStartElement("Preco")
writer.writeCharacters(JavaLang::String.valueOf(produto.preco))
writer.writeEndElement()
writer.writeStartElement("Titulo")
writer.writeCharacters(produto.titulo)
45
writer.writeEndElement()
writer.writeStartElement("URL_Imagem")
writer.writeCharacters(produto.imagem_url)
writer.writeEndElement()
writer.writeEndElement()
i+=1
end
writer.writeEndElement()
writer.writeEndDocument()
writer.flush()
writer.close()
out.close()
flash[:notice] = 'PRODUTO(S) EXPORTADO(S) COM SUCESSO!!'
end
No trecho acima, é criado um conjunto de tags no arquivo XML, contendo a descrição,
título, preço e caminho da imagem de cada produto. Além disso, é colocado o padrão utilizado
para codificação de caracteres (ISO-8859-1) e, ao final, o arquivo de saída é fechado e o
processo é terminado.
Já para a importação de novos produtos foi criada uma função que carrega um arquivo de
entrada e instancia os elementos responsáveis pela leitura do arquivo XML. Após todos os
dados de cada produto serem lidos, o mesmo é criado no banco de dados, como é mostrado a
seguir:
def importarArquivo
fileInputStream = java.io.FileInputStream.new "C:/import.xml"
inputFactory = XMLInputFactory.newInstance()
reader = inputFactory.createXMLEventReader fileInputStream
while (reader.hasNext)
evento = reader.nextEvent()
if
(evento.isStartElement())
46
if evento.asStartElement().getName().getLocalPart()=="Descricao"
evento = reader.nextEvent();
descricao = evento.asCharacters().getData()
redo
end
if evento.asStartElement().getName().getLocalPart()=="Preco"
evento = reader.nextEvent();
preco = evento.asCharacters().getData()
redo
end
if evento.asStartElement().getName().getLocalPart()=="Titulo"
evento = reader.nextEvent();
titulo = evento.asCharacters().getData()
redo
end
if evento.asStartElement().getName().getLocalPart()=="URL_Imagem"
evento = reader.nextEvent();
url_imagem = evento.asCharacters().getData()
redo
end
end
Nesta parte de código mostrada, é criado um objeto que representa o arquivo de entrada
(um XML que contém produtos a serem importados) e um objeto responsável pela leitura
desse mesmo arquivo que verifica cada tag do arquivo e armazena em variáveis aquelas que
farão parte da construção de um novo produto da aplicação de comércio eletrônico.
47
Já no trecho que virá a seguir, é feita uma verificação pra ver se todas as variáveis
possuem algum valor e, então, um novo produto é criado na base de dados e as variáveis
recebem valores nulos para que continue a repetição e leitura de todo o arquivo.
if descricao != nil && preco != nil && titulo != nil && url_imagem!=nil
produto
=
Produto.new(:descricao
=>
descricao,
:preco
=>
preco,
:titulo
=>titulo, :imagem_url =>url_imagem)
produto.save(false)
descricao = nil
preco = nil
titulo = nil
url_imagem = nil
end
reader.next
end
flash[:notice] = 'PRODUTO(S) IMPORTADO(S) COM SUCESSO!!'
end
7.4 Integração com a API JNA
Outra API integrada à aplicação foi a JNA – Java Native Access, que tem como
característica a chamada de DLLs dos sistemas operacionais, como será mostrado mais
adiante.
Na nossa aplicação essa API é utilizada em dois momentos, que serão tratados nos
próximos tópicos.
48
7.5 Autenticação com JNA
A API foi utilizada no login, para acesso à parte administrativa do sitema por um
usuário responsável pela manutenção e cadastro de produtos e usuários. Neste caso, é validado
se este usuário é o mesmo que está logado também no sistema operacional.
Para essa funcionalidade, foi necessário o uso da DLL advapi32, do sistema operacional
Windows. Advapi32.dll é uma parte de uma API de serviços avançados de apoio à segurança
e registros do sistema operacional.
Segue trecho do código:
advapi32 = com.sun.jna.NativeLibrary.getInstance('advapi32')
getUser = advapi32.getFunction('GetUserNameA')
num = getUser.invokeInt([byte,ref].to_java)
nmUsuarioWindows = JavaLang::String.new(byte, 0, ref.getValue()-1)
if nmUsuarioWindows != usuario.nome
flash[:notice] = "Usuário deve ser o mesmo que está logado neste computador"
else
session[:usuario_id] = usuario.id
redirect_to(:action => "index")
end
No trecho mostrado, é instanciado um elemento responsável pelo acesso às funções da
DLL, acessando a função “GetUserNameA”, que retorna o nome do usuário logado no SO.
Após isso é feita uma comparação entre este nome e o login informado pelo usuário.
7.6 Obtenção do Status do Servidor com JNA
Após um usuário administrador realizar o login do sistema, o mesmo terá acesso a uma
funcionalidade que informa o espaço livre do disco rígido da máquina servidora da aplicação.
49
Essa informação é capturada através da DLL do Windows Kernel32, que é chamada através
da API JNA.
O Kernel32.dll é a biblioteca que lida com as principais tarefas do Windows. Entre elas,
encontram-se o gerenciamento de memória e disco rígido, as interrupções e operações de
entrada/saída do sistema.
A seguir um trecho relevante do código:
raiz = JavaLang::String.new("C:\\")
kernel32 = com.sun.jna.NativeLibrary.getInstance('kernel32')
getDiskFreeSpace =
kernel32.getFunction('GetDiskFreeSpaceExA')
utilizado = LongByReference.new
total = LongByReference.new
livre = LongByReference.new
num = getDiskFreeSpace.invokeInt([raiz, utilizado, total, livre].to_java)
utilizado_valor =
utilizado.value
total _valor = total.value
livre_valor = livre.value
Assim como na função demonstrada anteriormente, um objeto responsável pelo acesso às
funções da DLL é criado para que, o mesmo, chame a função “GetDiskFreeSpaceExA”, que
retorna os totais de espaço livre, utilizado e total do disco rígido do servidor.
7.7 Integração com as APIS JBoleto, JbarCodeBean e iText
Outra funcionalidade disponibilizada na aplicação foi a de geração de um boleto
bancário ao final do processo de fechamento de um pedido, contendo o valor total do mesmo.
50
O boleto contém dados fictícios (o único dado dinâmico é o valor), servindo apenas
para demonstrar a possibilidade de uso das bibliotecas JBoleto, JBarcodeBean e Itext, que são
muito utilizadas pelos desenvolvedores Java e que serão tratadas mais adiante.
Assim como nas integrações anteriores, foi necessário adicionar essas bibliotecas no
classpath da aplicação e importar algumas classes do Java no código Ruby, como mostrado a
seguir:
import org.jboleto.JBoleto
import org.jboleto.JBoletoBean
import org.jboleto.control.Generator
import org.jboleto.control.PDFGenerator
Já no método responsável pelo fechamento da compra, foi adicionado o seguinte trecho
de código, que irá gerar um boleto do Banco do Brasil contendo o valor total do carrinho de
compras:
jBoletoBean =org.jboleto.JBoletoBean.new
jBoletoBean.setDataDocumento("21/04/2009")
jBoletoBean.setDataProcessamento("21/04/2009")
jBoletoBean.setCedente("Ruby")
jBoletoBean.setNomeSacado("Ruby ")
jBoletoBean.setEnderecoSacado("Rua Teste")
jBoletoBean.setBairroSacado("Kobrasol")
jBoletoBean.setCidadeSacado("Sõ José")
jBoletoBean.setUfSacado("SC")
jBoletoBean.setCepSacado("88102-090");
jBoletoBean.setCpfSacado("0000000000000")
jBoletoBean.setLocalPagamento("ATE O VENCIMENTO, PREFERENCIALMENTE NO BANCO
DO BRASIL")
jBoletoBean.setLocalPagamento2("APOS
BRASIL")
O
VENCIMENTO,
SOMENTE
NO
BANCO
DO
51
jBoletoBean.setDataVencimento("10/06/2006")
jBoletoBean.setInstrucao1("APOS O VENCIMENTO COBRAR MULTA DE 2%")
jBoletoBean.setInstrucao2("APOS O VENCIMENTO COBRAR R$ 0,50 POR DIA DE
ATRASO")
jBoletoBean.setInstrucao3("")
jBoletoBean.setInstrucao4("")
jBoletoBean.setCarteira("XX")
jBoletoBean.setAgencia("XXXX")
jBoletoBean.setContaCorrente("XXXXXX")
jBoletoBean.setNumConvenio("XXXXXXXX");
jBoletoBean.setNossoNumero("XXXXXXXXXX",10)
@carrinho= session[:carrinho]
jBoletoBean.setValorBoleto(JavaLang::String.valueOf(@carrinho.preco_total))
generator = org.jboleto.control.PDFGenerator.new(jBoletoBean, 001)
jBoleto = org.jboleto.JBoleto.new(generator, jBoletoBean, 001)
jBoleto.addBoleto();
jBoleto.closeBoleto("banco_brasil_teste.pdf");
No trecho acima, um objeto responsável pela criação do boleto é instanciado e são
passadas a ele todas as informações necessárias para a geração, incluindo o valor total da
compra. Este objeto cria, no diretório do sistema, um arquivo no formato PDF contendo a
imagem de um boleto - neste caso, do Banco do Brasil.
Ao longo de praticamente todas as integrações foi necessário o uso de algumas
funcionalidades das próprias bibliotecas do Java, que vêm como padrão na sua JDK. Dentre
os pacotes adicionados destacam-se o java.lang, que contém as classes que constituem
recursos básicos da linguagem, necessários à execução de qualquer programa Java; e java.io,
responsável pela entrada e saída de dados em uma aplicação Java.
52
53
8 CONCLUSÃO
É evidente que, nos últimos anos, a agilidade tornou-se fundamental em qualquer
negócio, devido principalmente ao mercado globalizado, com sua infinidade de empresas
competindo entre si de todos os cantos do planeta, as quais geralmente se utilizam de alguma
aplicação para gerar, executar, armazenar, organizar, enfim, fazer com que seus objetivos
sejam atingidos da melhor maneira possível, a fim de manter o funcionamento da sua
estrutura, otimizar processos e aumentar seus lucros.
Além da agilidade, outros fatores como robustez, segurança e praticidade formam as
palavras-chave no desenvolvimento de uma aplicação qualificada a exercer qualquer função
essencial para estas organizações.
Foi com o intuito de diminuir os entraves e agilizar o processo de desenvolvimento de
software que surgiu a linguagem Ruby e, posteriormente, seu mais conhecido framework, o
Ruby on Rails. Juntos, eles formam uma poderosa estrutura para o desenvolvimento ágil de
qualquer aplicação.
Com o amadurecimento do interpretador JRuby, tornou-se possível a integração entre o
Ruby e a linguagem Java, com sua ampla comunidade de desenvolvedores, uma enorme fonte
de referências e inúmeras bibliotecas. Estas últimas exercem fundamental importância em
várias aplicações,
reduzindo o tempo de desenvolvimento e o grau de dificuldade na
implementação de quaisquer funcionalidades.
Ao desenvolver este trabalho chegamos à conclusão de que, com a integração destas
linguagens e a capacidade de utilizar estes aplicativos como módulos, partes integrantes de
sistemas já desenvolvidos em Java sem a necessidade de retrabalho, ou o desenvolvimento de
um sistema novo em Ruby com bibliotecas Java agregadas e a possibilidade de implantação
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destes aplicativos em servidores que seguem a especificação Java, que possui ampla aceitação
e utilização pelo mercado
A linguagem Ruby, aliada ao interpretador JRuby, tem a tendência de um crescimento
exponencial nos próximos anos, com possível ameaça à hegemonia do Java puro e das
linguagens associadas à plataforma .NET da Microsoft.
8.1 Objetivos alcançados
Podemos afirmar que os objetivos principais foram alcançados, pois, consegui-se
aprender essa linguagem, integrar algumas bibliotecas Java na aplicação desenvolvida e fazer
com que esta última se tornasse uma aplicação que poderá servir como material raro de estudo
aos iniciantes na programação Ruby.
Cabe ressaltar, no entanto, as dificuldades enfrentadas para execução do trabalho.
Dentre as maiores dificuldades encontradas podemos destacar a falta de material de apoio,
devido, principalmente, à pequena, porém crescente, comunidade Ruby e a não tão fácil
adaptação a sua sintaxe.
Entender os princípios da linguagem e sua sintaxe, assim como desenvolver a
aplicação base em Ruby foi a etapa mais crítica de todo o desenvolvimento deste trabalho de
conclusão de curso. Etapa esta que necessitou de um bom tempo de dedicação e
aprendizagem, e que era fundamental para a continuidade e o sucesso do trabalho proposto.
8.2 Trabalhos futuros
Pretende-se, daqui em diante, acompanhar a evolução e melhorias do interpretador
JRuby, assim como o aumento da comunidade e empresas de desenvolvimento em Ruby. além
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de aprofundar ainda mais o estudo da sintaxe da linguagem Ruby e do framework Ruby on
Rails, com o objetivo de preparar-nos para essa possível nova tendência no ramo de
desenvolvimento de softwares.
Outra possibilidade é a pesquisa na integração de outras bibliotecas da linguagem Java,
como os pacotes de segurança e transações.
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